• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13 октября
Андрей П.
2
6 351

Биологи выяснили, когда мог возникнуть универсальный ритм общения животных

4.5

Европейские исследователи решили выяснить историю ритма акустических сигналов у различных животных, поскольку существовало несколько гипотез, объясняющих эту эволюцию. Специалисты изучили ритмы почти сотни видов и нашли у них общий оптимальный диапазон частот. Дополнительный анализ позволил им предположить, насколько давно эволюция привела животных к этому оптимальному диапазону.

Кадр из фильма «Бэйб: Поросёнок в городе»
Кадр из фильма «Бэйб: Поросёнок в городе», 1998 / © Universal Pictures.

Человеческое общение состоит преимущественно из звуковых сигналов, которые за сотни лет развития культуры усложнились и превратились в языки. Мяуканье, гавканье, ржание, мычание домашних животных — такой же способ коммуникации, только более простой. Акустические сигналы хорошо развиты у птиц, а у певчих представителей крайне разнообразны и, как показало исследование 2017 года, передаются как наследственно, так и через обучение.

Изучение различных звуковых сообщений животных — а их функционал включает предупреждения, крики о помощи, призывы к спариваю или игре, смех и много чего еще — сосредоточено не только на содержании, но и на его физических характеристиках. Звуковой спектр, темп и ритм сигналов крайне важны для качественной коммуникации. Высокий голос, например, вызывает быструю реакцию, а более частые возгласы ассоциируются с возбуждением.

Ритм при этом остается малоизученным аспектом коммуникации. По крайней мере, его происхождение и эволюция. Группа биологов из Швейцарии, Италии и Франции решили исследовать этот вопрос и проверили несколько гипотез с помощью оценки ритма и акустической последовательности в сигналах птиц, млекопитающих, насекомых, рептилий, земноводных и рыб. Затем специалисты попытались построить наиболее правдоподобные сценарии эволюции ритма у разных животных. Препринт научной работы опубликован на сайте bioRxiv.

Всего выборка состояла из 98 видов: 58 птиц, 28 млекопитающих, по четыре земноводных и насекомых таксонов и по одному представителю рыб и рептилий. Биологи оценивали, может ли уровень социальности вида, строение жевательных мышц, вес животного, регулирующий метаболизм частоту сердечных сокращений и дыхания, а также наследственные особенности — объяснить различные ритмы акустических коммуникаций.

Моделирование показало, что вес, жевательные мышцы и среда обитания влияют на ритм звуковых сигналов животного в меньшей степени. Уровень социального устройства тоже оказался не таким важным, хотя, согласно этой гипотезе, сложные социальные отношения предполагают сложный вокальный репертуар.

Филогенетическое моделирование. A) Вес стекинга моделей распределения процесс Орнштейна-Уленбека (OU) и броуновского движения (BM). B) Постреляционное распределение ритма в модели распределения OU. c) Постреляционное распределение масштаба процесса дрейфа. d) Постреляционное распределение силы отбора. e) Постреляционное распределение филогенетического периода полураспада. f) Визуализация реконструированных медианных постреляционных значений с помощью консенсусного дерева максимальной достоверности кладов / © bioRxiv, Theophane Piette et al.

Затем исследователи заметили, что диапазон ритма всех животных в выборке охватывает нижние частоты в диапазоне 1-4 герц с медианным значением 2,9 герц. Случайно ли возник этот диапазон или развитие ритма следовало оптимальным значениям? Биологи подобрали модель броуновского движения (насколько развитие было случайным) и модель процесса Орнштейна — Уленбека, которая со временем показывает возврат к среднему значению.

Наиболее точно эволюцию ритма предсказал процесс Орнштейна — Уленбека, то есть в истории развития существует давление в сторону оптимизации ритма. Иными словами, виды, отклонившиеся от диапазона 1-4 герц, быстро к нему возвращались. Это подтверждает гипотезу одного оптимального ритма акустических сигналов.

Причем он широко распространен как у млекопитающих, так и у птиц. Это натолкнуло авторов статьи на мысль, что у последнего общего предка этих классов, жившего около 300 миллионов лет назад, тоже был оптимальный ритм звуковых сигналов. А наличие ритма у рыб и рептилий может еще дальше отодвинуть его возникновение.

Биологи также предположили, что сохранение одного диапазона низких частот позволяет разным сосуществующим видам коммуницировать по общему каналу. Например, сообщать об опасности или подслушивать, что в перспективе может дать эволюционное преимущество животным, улавливающим сигналы соседей.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
9 часов назад
Юлия Трепалина

Проведенное в Швеции исследование не только подтвердило пользу сауны для хорошего самочувствия и настроения, но и показало, что для положительного эффекта нужно не так много посещений, как прежде указывалось в ряде статей финских авторов.

Вчера, 11:41
Алиса Гаджиева

Археологи определили возраст памятника, который относили к раннему Средневековью, и выяснили, что люди облюбовали это место за четыре тысячи лет до легендарного короля.

Вчера, 15:31
Елизавета Александрова

Доставленные на Землю частицы вещества 900-метрового небесного тела сохранили память не только о его межпланетных путешествиях, но и о том, как появились сами планеты.

5 ноября
Юлия Трепалина

Исследователи из Великобритании сравнили воздействие на компостных червей трех видов волокон. Первый — полиэстер, представляет собой полимер, а два других — вискозу и лиоцелл — получают из целлюлозы и считают более безопасными для окружающей среды. Однако опыты показали, что токсичность вторых для важнейших обитателей почвы даже выше, чем у полиэфирного волокна.

6 ноября
Елизавета Александрова

В один и тот же момент древней истории Красной планеты произошли два противоречащих друг другу события: широкомасштабное замерзание марсианских вод и возникновение многочисленных новых водоемов. Теперь появилась версия, которая разрешает этот конфликт.

4 ноября
Елизавета Александрова

Речь идет о концепции, которую считали очень убедительной: она и теории Эйнштейна не противоречит, и при этом описывает вращающуюся черную дыру, а как раз такие мы в космосе и обнаруживаем. Теперь выясняется, что с ней — большая проблема.

30 октября
Елизавета Александрова

Под рыжим верхним слоем с виду обычного камня открылся целый калейдоскоп довольно неожиданных оттенков. Это особенно интересно с учетом того, где лежит камень — в марсианском кратере, который по всем признакам когда-то был озером.

14 октября
Алиса Гаджиева

Полторы тысячи лет назад климат в Северном полушарии резко изменился. В Дании так похолодало, что там стало невозможно заниматься сельским хозяйством. Авторы нового исследования считают, что именно этот период был прообразом Фимбульвинтера — зимы, предшествующей Рагнарёку.

15 октября
Татьяна

Сейчас Япония привлекает людей со всего мира, но так было не всегда. На протяжение десяти тысяч лет архипелаг оставался изолированным от остального мира, пока туда не начали прибывать первые «мигранты» с континента. Это показал генетический анализ останков человека эпохи Яёй.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария
Олег Фоминский
4 недели назад
-
0
+
Хотел бы я посмотреть на животных, общающихся звуками в гигагерцовом диапазоне. Исправьте ошибку, пожалуйста
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно